¿Que es Le Electrónica Combinacional?
Por dispositivo digital combinacional (MCC) se entiende un dispositivo digital que convierte un conjunto de N señales digitales de entrada en M salida, mientras que el estado de las señales de salida en un momento determinado está determinado por el estado de las señales de entrada al mismo tiempo. En otras palabras, el CCC "no recuerda" el historial de la llegada de señales a sus entradas. Las reglas para el funcionamiento del KCC están determinadas por las funciones del álgebra de lógica que implementan.
La implementación del MCC implica la selección de ciertos elementos lógicos de un conjunto dado y su conexión de tal manera que se garantice la dependencia de las señales de salida digital de las señales de entrada con las reglas de operación dadas. En la implementación de KCU, los circuitos lógicos combinacionales integrados de un pequeño grado de integración son ampliamente utilizados, formando la base de la base elemental de la electrónica digital. En la actualidad, tanto en nuestro paÃs como en el extranjero, se produce una amplia gama de circuitos combinacionales de un pequeño grado de integración de los tipos TTL, ESL y CMOS. Al elegir un microcircuito especÃfico, es necesario guiarse por el tipo de función lógica que implementa, la velocidad, la capacidad de carga y la posibilidad de compatibilidad de las caracterÃsticas eléctricas de las señales de entrada y salida con el resto de los elementos del circuito.
Enumeremos como ejemplo algunas designaciones de letras estándar escritas en el marcado de microcircuitos de tipo combinado de un pequeño grado de integración y determinando las funciones que desempeñan: LA significa la función AND-NOT; LE - la función OR-NOT; LI es la función de AND; LL - la función de OR; LR - la función AND-OR-NOT; LN - función NO; LP: la función del repetidor. Los microcircuitos con parámetros eléctricos de salida estándar no están acompañados en su notación gráfica convencional (UGO) por ninguna caracterÃstica adicional. Si las salidas de los microcircuitos tienen una mayor capacidad de carga, en el UGO de dichos microcircuitos, junto a las conclusiones correspondientes o al grupo de conclusiones, el signo " ganar sÃmbolo ". A menudo, las salidas de los chips de tipo TTL se realizan con colectores abiertos, como lo indica la designación " sÃmbolo de colector abierto "En el microcircuito UGO. Esto le permite configurar el voltaje de salida de una unidad lógica a más de los valores estándar utilizando las llamadas resistencias pull-up u otros circuitos que conectan las salidas de estos microcircuitos a una fuente de voltaje del nivel requerido. Tales conclusiones pueden, por ejemplo, conectar directamente indicadores de varios tipos o convertir niveles TTL a otros.
Por separado, debe tenerse en cuenta la clase de microcircuitos capaces de aceptar un tercer estado Z pasivo o, como también se le llama, un estado de alta impedancia . Este estado se caracteriza por una alta resistencia interna de las entradas o salidas, por lo que se desconectan de los circuitos de información del circuito. Un signo de la presencia del estado Z es el sÃmbolo " sÃmbolo de alta impedancia »En la UGO en la salida correspondiente del microcircuito o grupo de conclusiones. Dichos microcircuitos siempre, además de las entradas de información, tienen entradas que controlan el estado de las salidas. Cuando se aplica a estas entradas del nivel lógico activo, las salidas del microcircuito cambian a un estado de alta impedancia.
Como se señaló anteriormente, al elegir microcircuitos digitales, es necesario tener en cuenta la posibilidad de igualar los niveles de energÃa de sus señales de entrada y salida. Una forma de hacer coincidir los niveles TTL y CMOS es seleccionar microcircuitos de tipo TTL con colectores abiertos y extraer las unidades lógicas de sus salidas a unidades lógicas del nivel CMOS utilizando resistencias pull-up. Hay chips de igualación de nivel diseñados especÃficamente para este propósito. La función de hacer coincidir los niveles lógicos se establece mediante los sÃmbolos de la PU en la marca del chip.
Cuando se generan señales de nivel TTL o CMOS a partir de una señal analógica, por ejemplo, desde una sinusoide, cuando se procesan señales en condiciones de alto nivel de interferencia, asà como en generadores de pulsos, los disparadores digitales Schmitt se usan ampliamente. Un rasgo caracterÃstico de estos elementos es la presencia de histéresis en su caracterÃstica de transferencia ( Fig. 4.1 ). Con un cambio suave en la señal de entrada, el disparador Schmitt tiene un cambio brusco en la salida, y los umbrales para cambiar de cero a uno y de uno a cero son diferentes.
Respuesta transitoria de activación de Schmitt
Fig. 4.1. CaracterÃstica de transferencia de un disparador tipo Schmitt TTL.
De la caracterÃstica de transferencia se puede ver que los niveles de voltaje de salida de la unidad lógica y el cero lógico corresponden a los niveles TTL estándar E 0 »0.2 V y E 1 » 3.5 V. Sin embargo, el valor de voltaje umbral de que los elementos TTL tienen poros U. »1.5 V, diferente: para un disparador Schmitt, tiene dos valores de U entonces. 1.0 "1.65 V y U por . 0.1 " 0.85 V. Un signo de la función de disparo de Schmitt es el sÃmbolo " sÃmbolo de disparo de schmitt "En UGO y la designación" TL "en el marcado del chip. En la fig. La Figura 4.2 muestra un ejemplo del uso de un disparador digital Schmitt como un multivibrador auto-oscilante.
Esquema de un multivibrador auto oscilante basado en el disparador Schmitt
Fig. 4.2 Esquema de un multivibrador auto-oscilante basado en un disparador digital Schmitt.
En los casos en que parte de las entradas de elementos de entradas múltiples permanecen sin usar, es necesario aplicar ceros lógicos o unidades lógicas a las entradas sin usar de estos elementos, dependiendo de la lógica de la operación que se realiza. Entonces, si las entradas individuales del elemento AND no se utilizan, entonces, para que el resultado de la operación no se distorsione, es necesario aplicarles voltajes de una unidad lógica. Esto se puede hacer conectando las entradas no utilizadas del elemento AND a través de una resistencia limitadora a una fuente de alimentación. Si las entradas del elemento OR no se utilizan, entonces deben conectarse a través del resistor limitador al potencial cero del cable común, aplicando asà un nivel lógico de voltaje cero. Las entradas no utilizadas se pueden combinar con las usadas. Los resultados de las operaciones AND y OR no cambiarán en este caso, pero las corrientes de entrada de las salidas combinadas aumentarán. Si el número de entradas del elemento, por el contrario, no es suficiente, entonces es posible aumentar las entradas del circuito combinando piramidalmente varios elementos. Un ejemplo de tales estructuras que permiten el procesamiento de ocho variables lógicas sobre la base de dos elementos de cuatro entradas se presenta en la Fig. 4.3 . La primera estructura implementa la función de multiplicación lógica de ocho variables, y la segunda - suma lógica.
ejemplo de estructuras de extensión de entrada
Fig. 4.3. Entradas crecientes para circuitos que implementan las funciones de AND, OR.
En la literatura extranjera y en muchos programas informáticos de sistemas de diseño asistidos por computadora, a menudo se encuentran designaciones de elementos lógicos que no cumplen con los estándares rusos. En la fig. 4.4 , se da la correspondencia de las designaciones funcionales de algunos elementos lógicos básicos de acuerdo con las normas nacionales y extranjeras.
Conformidad de designaciones extranjeras de LE con nacionales
Fig. 4.4. Designaciones funcionales de elementos lógicos básicos en estándares nacionales y extranjeros.